75 группа 2 вариант / Режимы роботы и эксплуатации ТЭС / ПТ / Книги / Курс лекций. Режимы работы и эксплуатация паротурбинных установок ТЭС

11. Вибрационное состояние турбины

Причинами повышенной вибрации могут быть:

•расцентровка ротора;

•разбалансировка ротора;

•ослабление элементов крепления рабочих лопаток;

•защемление корпуса турбины;

•значительное отклонение от нормы температуры масла;

•неправильная регулировка системы парораспределения;

•обрыв рабочих лопаток;

•повышенная температура выхлопного патрубка;

•прогиб ротора;

•ослабление фундамента.

В соответствии с ПТЭ вводится защита по отключению турбины от повышенной вибрации.

9

Лекция 13

СВЕДЕНИЯ О ТЕПЛОВОЙ СХЕМЕ ТУРБОАГРЕГАТА

Включает в себя следующие системы:

•Систему паропроводов острого пара от ГПЗ-2 до главной паровой задвижки ГПЗ-4 (перед турбиной).

•Дренажно-байпасную систему (особенностью обвязки является то, что все дренажи с паропровода на станциях с поперечными связями заводятся в расширители высокого давления).

•Систему паровпуска (от ГПЗ-4 до стопорного клапана, сам клапан, перепускные трубы – от СК до РК). Имеет для прогрева дренажи, заведенные в расширитель дренажей турбины (РДТ) и приборы контроля t м , t п , Рп , которые размещаются на мест-

ных щитах управления и на блочных щитах управления турбиной.

• Систему расширителей дренажей турбины (обеспечивает прогрев паровпуска цилиндров, регенеративных паропроводов). Особенность эксплуатации этой системы заключается в том, что: должны быть четкие таблички с обозначением того или иного дренажа; должна быть четкая регламентация пользования дренажами; должна контролироваться плотность арматуры на РДТ.

Дренажи с главного паропровода до ГПЗ-4 закрываются после толчка ротора ТГ, то есть при стабильном пропуске пара (при выводе оборотов на 800 1000 об/мин).

Дренажи с паровпуска турбины открываются перед подачей пара в паровпуск и закрываются после набора 800 об/мин.

Дренажи с цилиндров, момент открытия которых зависит от теплового состояния турбины, закрываются после набора минимальной нагрузки ТГ.

Дренажи с регенеративных паропроводов закрываются только после включения регенеративных подогревателей по пару.

3

В тепловую схему турбины входит:

-конденсационная установка со всеми системами;

-система маслоснабжения;

-система газоохлаждения;

-система подачи пара на обогрев фланцев и шпилек с паропроводов острого пара

иГПП.

Система обогрева фланцев и шпилек

Особенность эксплуатации данной схемы

состоит в том, что должны соблюдаться крите-

рии безопасной эксплуатации по контролю

фланцев и шпилек. Схема включается в работу при пуске турбины из холодного или неостывшего состояния для удержания относительных

расширений ротора (ОРР) в норме, причем

включение системы возможно при относительном расширении ротора не менее +1.

При подаче пара в схему разница темпера-

тур пара и фланцев регламентируется завода- ми-изготовителями и не должна быть более

80 o С.

Эксплуатация схемы при неисправных КИП не допускается из–за вероятности раскрытия цилиндров и коробления фланцевых разъемов.

- схема подачи пара на передние уплотнения турбины.

Если шейка под передним уплотнением ЦВД имеет насадную втулку, то максимальная температура пара, подаваемого на передние уплотнения не должна превышать 160 o С. В этом случае устанавливается установка охладителя пара. Если шейка монолитная, то ограничений по температуре пара нет.

- схема отсоса пара со штоков стопорных и регулирующих клапанов.

Схема включается перед толчком ротора ТГ.

4

КЛАССИФИКАЦИЯ РЕЖИМОВ ПУСКА ПАРОВЫХ ТУРБИН

Технология пуска турбин зависит от теплового состояния оборудования. Различают пуски из холодного, неостывшего и горячего состояний. Классификация теплового состояния производится по максимальной температуре

металла ЦВД, а для турбин с промперегревом и ЦСД.

Если температура металла ЦВД ниже (150 160) o С, то турбина считается холодной, поэтому технология пуска должна соответствовать пуску из холодного состояния.

Если температура металла ЦВД больше (420 450) o С, то турбина считается горя-

чей.

При промежуточных значениях температуры металла ЦВД турбина характеризуется как неостывшая.

Пуск турбины должен проводиться с максимально возможными скоростями исходя из условий надежности работы турбинного оборудования. Единой технологии пуска турбин нет, она определяется структурой схем, параметрами, особенностями конструкции и т.п.

Лекция 14

Пуск конденсационной турбины неблочной ТЭС из холодного состояния

Общие вопросы организации пуска турбины:

1.Пуск турбины считается всегда наиболее ответственной операцией.

2.Пуск осуществляется по распоряжению начальника смены или ДИСа и осуществляется из резерва.

3.Руководство пуском осуществляет начальник смены КТЦ или ТЦ.

4.С момента толка ротоа ТГ контроль пуска осуществляет ответственное лицо от администрации цеха.

5.Пуск турбины после капитального (КР) или среднего ремонта (СР) осуществляется под руководством администрации цеха и в присутствии технического руководителя предприятия и ответственных работников (прорабов) от головной организации, осуществляющей непосредственно КР или СР.

Для оптимизации пусков турбины из любого теплового состояния должны использоваться сетевые графики пуска и графики задания пуска.

Сетевые графики пуска отображают последовательность выполнения операций по организации пуска ТГ от подготовительного этапа до окончательного пуска, а также время на выполнение той или иной операции и лицо, ответственное за данную операцию.

В графиках задания пуска отображаются характеристики по скоростям прогрева главных паропроводов, все этапы повышения оборотов и нагружения ТГ с обозначением выдержки времени и скоростей нагружения.

Те и другие графики разрабатываются на основании типовых, а также отображают данные испытаний и структуру конкретного ТА.

Утверждаются техническим руководителем станции и вывешиваются на рабочих местах.

Особенностью пуска турбин неблочных ТЭС является то, что пуск осуществляется на номинальном давлении, а при пусках из горячего состояния на номинальной температуре острого пара.

При пусках из холодного состояния толчковые параметры пара должны быть:

•давление номинальное

•температура пара перед ГПЗ турбины не ниже (420 450) o С- для турбин работающих на параметрах 90 ата и выше

5

•температура металла перепускных труб не ниже (210 230) o С

Каждый пуск на станции должен анализироваться и оцениваться с соответствующими организационными выводами.

Пуск турбины включает следующие основные этапы:

1.Подготовительный этап (от момента подачи команды ДИСа о пуске до вывода турбины на толчковые параметры).

2.Толчок ротора и вывод ТА на обороты холостого хода.

3.Синхронизация ТГ с сетью и последующее нагружение турбины.

Началом пуска считается время подачи команды ДИСа о пуске. Окончание режима пуска считается выход на нагрузку 45% от номинальной, при этом должны быть полностью подключена система регенерации и при необходимости сетевые установки.

Подготовительный этап пуска турбины

Обязанности начальника смены цеха при пуске:

1.Убедиться в окончании ремонтных работ на ТГ и в отсутствии ремонтного персонала или постороннего персонала.

Используются папки журнала дефектов, а также доклады подчиненного персонала об обходах оборудования.

2.Осуществляет контроль тепломеханического состояния ТГ и его вспомогательного оборудования. При этом обращается внимание на то, что не допускается пуск ТГ, хотя бы при одном неисправном МНУ или МНС. Не допускается пуск при некачественном масле для системы смазки и при минимальных уровнях в главном маслобаке (когда работает сигнализация) и при неисправных защитах и блокировках.

3.Осуществляет контроль комплектности вахты. Оповещается персонал (начальники смен) других цехов о пуске турбины.

4.Оповещается администрация цеха о пуске.

5.Проводит инструктаж подчиненному персоналу с записью в журнале инструктажей (при необходимости). Проводит инструктаж старшему машинисту и машинисту турбину. При инструктаже ставится задача на смену и отмечается наиболее ответственные организационные и технические моменты при пуске.

Впроцессе пуска начальник смены лично контролирует наиболее ответственные операции и сам их, если придется, выполняет.

Наиболее ответственные операции:

•Контроль полноты и качества опробования защит и блокировок. Опробуются при простое ТГ в резерве более трех суток, также опробуются защиты, по которым были замечания перед пуском из любого состояния.

•Контроль прогрева главных паропроводов

•Контроль перед пуском толчковых параметров пара и критериев безопасной эксплуатации.

•Непосредственно осуществляет вместе со старшим машинистом толчок ротора ТГ и прослушивание турбины.

•Контролирует и непосредственно осуществляет все этапы повышения оборотов ТГ, синхронизацию с сетью и набор минимальной нагрузки.

•Осуществляет контроль подключения сетевого оборудования, а также подключение систем регенерации высокого давления.

Обязанности старшего машиниста:

• Проводит инструктаж подчиненному персоналу и несет ответственность за организацию подготовки всего вспомогательного оборудования и систем турбоустановки к пуску.

6

•Контролирует комплектность и исправность средств пожаротушения, состояние освещения и площадок обслуживания.

•Непосредственно участвует при включении мощного оборудования и ответственных установок (ПЭН, ПТН, маслосистемы, системы уплотнения корпуса генератора).

Обязан непосредственно сам осуществлять и контролировать наиболее ответственные операции:

•контроль тепломеханического состояния

•опробование защит и блокировок

•прогрев или контроль прогрева главного паропровода

•помогает начальнику смены цеха при организации толчка ротора ТГ и на всех стадиях подъема оборотов и нагружения ТГ

•непосредственно осуществляет подключение сетевого оборудования и регенеративных подогревателей

•контролирует действия подчиненного персонала, своевременность и правильность оформления оперативных записей в соответствующей документации

•постоянно контролирует тепломеханическое состояние ТГ

Обязанности машиниста:

•контролирует комплектность и исправность щита управления турбины

•обеспечивает через персонал цеха ТАИ подачу питания на щит, контролирует подключение приборов контроля, их исправность, а также исправность средств связи, световой и звуковой сигнализации

•после подключения КИП и соответствующих отметок дежурного персонала цеха ТАИ осуществляет контроль тепломеханического состояния турбины и вспомогательного оборудования и делает соответствующую записи в пусковой ведомости

•осуществляет обход и контроль наиболее ответственных систем ТУ: Комплектность обвязки турбины и элементов системы регенерации. Контроль работы систем, находящихся в работе.

Обязанности обходчика турбины:

• обеспечивает осмотр, подготовку к включению и включение технологических систем в последовательности, указанной машинистом турбины или старшим машинистом.

Последовательность выполнения операций при пуске турбины из холодного состояния

Исходное состояние ТА:

Турбина «холодная» ( tмет ЦВД<(150 160) o С), в работе может находиться система уплотнений корпуса генератора (если водородное охлаждение), остальные системы в резерве. Наличие ХОВ и масла в технологических емкостях достаточно.

Последовательность выполнения операций:

•Включение в работу систем циркуляционных водоводов.

•Подается техническая вода на механизмы.

•Осуществляется заполнение ХОВ конденсатора.

•Подготавливается и включается в работу контур циркуляции основного конденсата.

•Через персонал цеха ТАИ и электроцех обеспечивается сборка электросхем привода арматуры и электродвигателей механизмов.

Параллельно может выполняться подготовка к включению и включение маслосистемы снабжения подшипников ТГ.

7

• Обеспечивается опробование посадки КОС на регенеративных отборах турби-

ны.

• После включения пускового маслонасоса контролируется работа системы регулирования турбины (плавность открытия стопорных и регулирующих клапанов, четкость их посадки, исправность сочленений в элементах системы регулирования).

При этом необходимо помнить, что валоповоротное устройство включается при достижении температуры масла не ниже 35 o С. Пред толчком ротора температура масла должна быть номинальной.

• Опробование защит и блокировок.

Осуществляется вместе с персоналом цеха ТАИ и ЭЦ с нач. смены КТЦ (ТЦ) или старшим машинистом. Осуществляется прокрутка электрофицированной арматуры, участвующей в защитах и блокировках. Защиты опробуются согласно местной инструкции. Все действия записываются в оперативной документации.

• Собирается схема и осуществляется прогрев главного паропровода до ГПЗ-4. Параллельно готовится к включению в работу регенерация низкого давления, высокого давления, питательной установки и деаэрационной установки.

Перед включением любой системы в работу выполняются следующие опера-

ции:

•Обход и контроль комплектности и исправности элементов системы.

•Сборка электросхемы привода арматуры.

•Подготовка системы к заполнению рабочей жидкостью.

•Вывод насосного оборудования в резерв и сборка электросхем приводных двигателей через персонал электроцеха.

•Включение насосного оборудования в работу.

•Контроль исправности механизмов.

•Подача рабочей жидкости от включенного насоса в систему.

•Осмотр системы, находящейся под давлением рабочей жидкости на отсутствие дефектов.

•Опробование с персоналом цеха ТАИ АВР насосного оборудования.

•Включение в работу механизма согласно графику работы.

При включении теплообменного оборудования контролируется плотность трубной системы и гидравлическое сопротивление при создании расхода. При этом на механизмах трубопроводов, теплообменников подключаются КИП и контролируется работа. Все неисправности устраняются через соответствующий персонал.

•Паропровод нагревают до выхода на толковые параметры: Рном, tп перед ГПЗ не ниже 420 o С- для турбин с параметрами 90 ата и выше.

•Прогрев паровпуска турбины.

Контролируется закрытие регулирующих клапанов, при этом стопорные клапана должны быть открыты. Обеспечивается набор вакуума, не ниже пускового. Открываются все дренажи по турбине.

•Обеспечивается прогрев перепускных труб через байпас ГПЗ. При подаче пара в паровпуск регулируется плотность регулирующих клапанов ( по отсутст-

вию вращения ротора).

При этом контролируется температура пара в перепускных трубах, tмет перепускных труб и tмет стопорного клапана.

Прогрев осуществляется около часа, при этом регламентируется скорость прогрева перепускных труб и при достижении температуры металла 210-230 o С турбина считается готовой к толчку.

Данные операции выполняются на подготовительном этапе, который заканчивается выводом турбины на толчковые параметры пара.

8

Лекция 15

Толчок ротора и вывод турбины на обороты холостого хода (II этап)

Пуск турбины не допускается в следующих случаях:

•Если неисправна хотя бы одна из защит или хотя бы один из насосов МНУ или МНС.

•При неисправных исполнительных органах защиты.

•При недопустимых критериях безопасной эксплуатации.

Пуск осуществляет начальник смены цеха под непосредственным контролем представителей администрации цеха.

Толчок ротора осуществляют через пусковой байпас в следующей последовательности:

•Контролируются критерии безопасной эксплуатации.

•Закрывается байпас ГПЗ (дренажи на паровпуске и турбине должны быть от-

крыты).

•Воздействуя на ЗУПР, открываются регулирующие клапана ЦВД кроме перегрузочного, при этом контролируется плотность ГПЗ и арматуры на байпасе (по отсутствию увеличения оборотов ротора).

•Осуществляют толчок ротора открытием регулятора на байпасе.

•Контролируют отключение ВПУ.

•Регулируя степень открытия регулятора, доводят число оборотов до 500. Далее резко закрывают подачу пара на турбину и осуществляют прослушивание

проточной части турбины и подшипниковых узлов.

При отсутствии замечаний подачей пара выводят турбину на 800об/мин. В этом режиме осуществляют прогрев турбины до достижения минимальных расширений, указанных в инструкциях.

При этих операциях контролируются критерии безопасной эксплуатации и осуществляется откачка конденсата через систему регенерации в деаэратор.

Для ускорения прогрева турбины обороты могут быть подняты до 1000, а также включают систему обогрева фланцев и шпилек.

При достижении минимальных расширений турбины и величине ОРР ЦВД не более +1 осуществляется повышение оборотов до 2800 в течение 10 минут за счет открытия байпаса и увеличении расхода пара. При этом персонал должен знать четко критическое число оборотов и не допускать зависания на этих оборотах. Обороты должны подниматься плавно и постоянно.

На 2800 оборотах контролируется вступление в работу системы регулирования по прикрытию регулирующих клапанов. Контролируются критерии безопасной эксплуатации, особенно ОРР, и при отсутствии замечаний турбину выводят за счет открытия регулирующих клапанов, воздействуя на ЗУПР.

На 3000 делают выдержку в течение 10 минут, контролируют критерии, при необходимости осуществляют опробование байков автомата безопасности (наливом масла) и переходят к следующему этапу пуска.

Открывается полностью ГПЗ перед турбиной, контролируется тепломеханическое состояние турбины. Далее совместно с персоналом ЭЦ осуществляется синхронизация ТГ и включение его в сеть.

Далее осуществляется набор минимальной нагрузки и делается выдержка в течение не менее часа для стабилизации тепломеханического состояния турбины. При этом сразу же отключается пусковой маслонасос и ставится в режим АВР, закрываются дренажи с турбины и контролируется прогрев ТГ по показаниям увеличений абсолютных и относительных расширений цилиндров.

9

По истечении часа по мере стабилизации тепломеханического состояния осуществляется нагружение турбины, при этом контролируется работа системы регенерации низкого давления. При нагрузке 0,25 от номинальной начинают операции по прогреву и включению ПВД по пару. Персонал обязан на этом этапе своевременно отключить систему обогрева фланцев и шпилек, руководствуясь абсолютными и относительными расширениями роторов и цилиндров. При стабилизации уровней в ПНД осуществляют опробование и включение перекачивающего насоса. При нагрузке турбогенератора около 30% от номинальной мощности осуществляют включение теплофикационных установок. При нагрузке 45% от номинальной КГП ПВД переводится на деаэратор. Режим пуска считается законченным.

Все операции по включению вспомогательного оборудования фиксируются в оперативной документации.

Для всех конденсационных турбин нагружение больше 45% считается переходом

врегулировочный диапазон изменения нагрузок.

Особенности пуска турбины из «горячего» состояния

Вцелом последовательность пуска из горячего состояния с точки зрения организации и последовательности такая же, как и при пуске из холодного состояния. Основным отличием является то, чтобы при пуске не допустить захолаживания металла, что может привести к недопустимым температурным напряжениям в элементах турбины и,

вхудшем случае, к затяжке пуска или выводу из строя.

Чтобы не допустить захолаживания, нужно соблюдать следующее:

•Температура пара, подаваемого на турбину, должна быть номинальной. Для этого необходимо тщательно прогревать главный паропровод до турбины совместно со всей арматурой.

•Этапы пуска турбины, начиная с момента толчка ротора должны проводиться достаточно быстро. Затягивание пусковых операций при набранном вакууме не допускается.

•Открытие дренажей турбины должно осуществляться непосредственно перед толчком ротора генератора.

Для удержания в заданных пределах ОРР ЦВД, как правило, после набора минимальной нагрузки осуществляется включение системы подачи острого пара на передние уплотнения.

Таким образом, исходное состояние горячего турбоагрегата перед пуском:

•в работе маслосистема смазки

•схема подачи масла на уплотнения генератора

•в работе схема циркуляционных водоводов

•валоповоротное устройство

Последовательность операций при пуске из горячего состояния:

1. Прогрев главного паропровода до ГПЗ (защиты в этом случае не опробуют-

ся).

Параллельно включается контур циркуляции основного конденсата.

2. Осуществляется подготовка к пуску системы регенерации низкого давления (Происходит заполнение, опрессовка, удаление воздуха, контроль плотности трубной системы, включение регуляторов в режим автоматики, сборка схемы удаления

конденсата греющего пара с подогревателей в конденсатосборник конденсатора) Параллельно подготавливаются ПВД к пуску.

3. После прогрева главного паропровода осуществляется набор вакуума, прогев стопорного клапана и перепускных труб (при этом температура пара должна быть выше температуры металла паровпуска ЦВД, а температура металла перепускных труб должна быть близка к температуре металла ЦВД), открытие дренажей с

10

цилиндров и регенеративных отборов турбины, толчок ротора ТГ и выход на 500 об/мин.

4.Прослушивание турбины, если нет замечаний, то выход на 800 – 900 обо-

ротов.

5.Контроль тепломеханического состояния турбины.

6.Подъем оборотов до 2800 в течение не более 10 минут.

7.Контроль вступления в работу системы регулирования и показателей тепломеханического состояния турбины.

8.Повышение оборотов до 3000.

9.Контроль тепломеханического состояния.

10.Синхронизация ТГ с сетью и набор минимальной нагрузки. 11.Контроль тепломеханического состояния.

При необходимости включается система подачи пара на передние уплотнения. Дальнейшие операции как при пуске из холодного состояния.

Лекция 16

Пуск конденсационной турбины неблочной ТЭС из неостывшего состояния

Турбина считается неостывшей при условии когда (150 <ТМЦВД < 430)оС. Промежуточное значение температуры металла ЦВД определяет и темпы прохождения этапов пуска, т.е. быстрее, чем из холодного и медленнее, чем из горячего состояний.

Практически, если температура металла ЦВД не превышает 220 o С, то пуск ведут, практически, как из холодного состояния.

Если температура металла ЦВД выше 320 o С, то пуск ведут как из горячего состояния.

При пусках из неостывшего состояния должно соблюдаться основное требование: температура пара, поступающего в прогреваемый элемент (паровпуск, ЦВД), должна быть выше на 50 - 100 o С температуры металла этого элемента.

С учетом этих требований разрабатываются графики задания пуска из различных тепловых состояний, которые регламентируют время, порядок проведения операций и скорости изменения параметров. Длительность и характер операций определяется мощностью, параметрами и типами турбин.

Графики разрабатываются специальными организациями.

Особенности пуска турбин типа «Р»

Противодавленческие турбины устанавливаются на неблочных ТЭС и работают по тепловому графику потребления.

Турбина, как правило, одноцилиндровая, не имеет конденсационной установки и со слаборазвитой системой регенерации.

Ротора турбин жесткие, что исключает прохождение критического числа оборотов при развороте турбины и, в целом, обеспечивают высокую степень маневренности и в какой-то степени упрощают эксплуатацию.

По состоянию магистрали, на которую работает турбина, может быть 2 режима пуска:

1.На магистраль, находящуюся под давлением.

2.На незаполненную магистраль.

В первом случае в корпусе турбины необходимо иметь давление больше, чем в магистрали. Быстрое повышение давления может привести к недопустимым скоростям прогрева, особенно при пусках из холодного состояния. Во избежание этого пуск турбины, а точнее ее прогрев, ведут через специальный сбросной паропровод в атмосфе-

11